水环境中光线随水深衰减迅速以及水体中微小悬浮物众多等因素导致水下图像具有对比度低、细节模糊、色偏等质量退化问题,修正色偏、提高图像对比度以获得清晰的水下图像是水下图像处理领域的关键问题。本文基于自适应曝光方法,对水下图像颜色修正和对比度提高等问题进行了研究。提出了结合颜色转换和自适应曝光的水下图像增强方法。首先,对原始图像进行颜色平衡处理,以修正图像的色偏问题;然后在HSV空间对S、V通道进行限制对比度自适应直方图均衡化(CLAHE)处理,以丰富图像细节、提高图像的对比度;再将颜色平衡后的图像做颜色转换处理,进一步校正图像的颜色;最后,将CLAHE处理后的图像作为引导图像,分别对经过颜色平衡和颜色转换处理的两幅图像进行自适应曝光处理并选用线性融合的方法融合两幅图像的颜色、对比度信息。与经典算法相比,该方法可以有效地去除色偏、减轻颜色过饱和以及图像过度曝光等问题。提出了结合暗通道先验和自适应曝光的水下图像增强方法。首先,对水下图像进行颜色平衡及高斯-拉普拉斯处理,以获得更多细节信息,得到对比度提高的待融合图像;然后将颜色平衡后的图像进行颜色转换及自适应曝光处理,以此作为暗通道先验方法的输入图像,从而获得较准确的全局背景光估计值和透射率值,进而复原出待融合的另一幅水下图像;最后,分别提取两幅图像的四种权重系数,归一化处理后按照权重系数比例融合两幅图像。该方法可以有效避免水下图像在增强处理后出现色偏加重的现象,并且提高了图像的对比度,改善了图像的纹理信息。